Источники энергии

Развитие энергетики связано с развитием человеческого общества, научно–техническим прогрессом, который с одной стороны ведет к значительному подъему уровня жизни людей, но с другой оказывает воздействие на окружающую человека природную среду. К числу важнейших глобальных проблем относятся:

· рост численности населения Земли и обеспечение его продовольствием;

· обеспечение растущих потребностей мирового хозяйства в энергии и природных ресурсах;

· охрана природной среды, в том числе и здоровья человека от разрушительного антропогенного воздействия технического прогресса.

С учетом темпов нынешнего роста численности населения и необходимости улучшения уровня жизни будущих поколений Мировой Энергетический Конгресс прогнозирует рост глобального потребления энергии на 50–100% к 2020 году и на 140–320% к 2050 г. [1]. По данным указанной организации в первые 20 лет XXI века рост энергопотребностей будет выше, чем за весь XX век при увеличении населения Земли до 8 млрд. человек.

Сегодня в индустриальных странах сосредоточено 16% населения и 55% энергопотребления в мире. В развивающихся странах – 84% населения и 45% энергопотребления. Дальнейшее увеличение мирового потребления энергии будет происходить уже не за счет развитых стран, а в большей степени за счет развивающихся. В частности, для развития планов опережающего роста экономики России, относящейся на сегодняшний день скорее к развивающимся странам, потребуются новые энергетические мощности и их недостаток начинает ощущаться уже сегодня.

Для удовлетворения потребности в энергии существуют возобновляемые и невозобновляемые источники. Солнце, ветер, гидроэнергия, приливы и некоторые другие называют возобновляемыми, т.к. их использование человеком практически не изменяет их запасы. Уголь, нефть, газ, торф, уран - невозобновляемые источники энергии и при переработке они теряются безвозвратно.

Большинство возобновляемых источников относится к разряду низкопотенциальных. Это означает, что большие энергетические мощности, необходимые для функционирования современных производств не могут быть получены от возобновляемых источников по техническим причинам, либо их получение связано с неоправданными затратами других ресурсов. Исключение составляет гидроэнергетика. Но на сегодняшний день ее потенциал в развитых странах, являющихся основными потребителями энергии, использован практически полностью. Поэтому большинство исследований в области мировой энергетики и возможных путей ее развития вынуждено констатировать, что в ближайшем будущем (перспектива на текущее столетие) возможная роль возобновляемых источников энергии не выходит за пределы вспомогательного энергоресурса, решающего локальные, либо региональные проблемы. Кроме того, с использованием новых видов энергии, возникают новые виды экологических последствий, которые могут привести к изменению природных условий, в том числе в региональном и глобальном масштабах.

Решением проблемы обеспечения энергией могло бы стать полноценное овладение энергией термоядерного синтеза. Однако исследования последних лет показали, что на сегодняшнем уровне развития техники и технологий на пути полномасштабного использование термоядерной энергии существует ряд технических проблем, решением которых ученые занимаются последние 50 лет без каких либо значительных успехов. Поэтому на определенные планы, связанные с термоядерным синтезом на сегодняшний день рассчитывать преждевременно.

Нефть, уголь и газ, наряду с ядерной энергетикой в ближайшие десятилетия останутся основными источниками энергии. Причем доля энергопроизводства, основанного на использовании углеводородного сырья, останется наибольшей. Тем не менее, ограниченность запасов нефти и газа является очевидной. Перспектива их активного использования просматривается только лишь на несколько десятилетий. В течение этого времени использующие нефть и газ энергопроизводящие мощности должны быть заменены на другие. Существуют только две альтернативные возможности замены - использовать возможностей угольной, либо ядерной энергетики. Современные технологии использования обоих указанных видов сырья позволят покрывать растущие потребности человечества в энергии на ближайшие несколько сотен лет.

Ядерная энергетика гораздо более привлекательна, по сравнению с угольной, с точки зрения ее антропогенного воздействия на окружающую среду. Человечество уже превысило предел возможности промышленного развития для сохранения устойчивости биологических систем и вышло на порог саморазрушения биосферы [2]. Такие экологические угрозы, как парниковый эффект и необратимые изменения климата, истощение озонового слоя, кислотные дожди, сокращение биологического разнообразия, увеличение содержания токсичных веществ в окружающей среде, требуют новой стратегии развития, предусматривающей согласованное функционирование экономики и экосистемы.